A survey of cross‐layer protocols for IEEE 802.11 wireless multi‐hop mesh networks

There has been an escalation in deployment and research of wireless mesh networks by both the business community and academia in the last few years. Their attractive characteristics include low deployment cost, a low‐cost option to extend network coverage and ease of maintenance due to their self‐healing properties. Multiple routes exist between the sender and receiver nodes because of the mesh layout that ensures network connectivity even when node or link failures occur. Recent advances among others include routing metrics, optimum routing, security, scheduling, cross‐layer designs and physical layer techniques. However, there are still challenges in wireless mesh networks as discussed in this paper that need to be addressed. Cross‐layer design allows information from adjacent and non‐adjacent layers to be used at a particular layer for performance improvement. This paper presents a survey of cross‐layer protocol design approaches applied to the IEEE 802.11 standards for wireless multi‐hop mesh networks that have been proposed over the last few years for improved performance. We summarize the current research efforts in cross‐layer protocol design using the IEEE 802.11 standard in identifying unsolved issues that are a promising avenue to further research. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于FPGA的多模式频域脉冲压缩系统实现

针对合成孔径雷达系统,提出一种多模式数字接收机频域脉冲压缩模块设计方案。不同模式的脉冲压缩设置了不同的工作周期以及脉冲扫频时宽和带宽,从而实现了不同距离分辨率和探测距离,满足了不同用户的需求。首先在MATLAB平台上完成了对FPGA实现流程的仿真,并对不同模式参数进行了验证。然后在Quartus软件平台下联合Modelsim完成了功能仿真。测试方面,分别利用了放在对FPGA的只读存储器中的MATLAB模拟回波数据和信号发生器产生的模拟回波进行板级测试。仿真与测试结果表明,设计实现了4种模式的中频信号的频域脉冲压缩,并证明了该方案的可行性。     

基于欠定盲分离的多目标微多普勒特征提取

连续波雷达多目标回波中多种微多普勒特征分离问题采用独立成分分析方法实现,该方法在使用中存在较大局限性,要求待分离的微多普勒特征之间必须是统计独立的,且仅局限于恰定和超定的方程组求解问题。然而,在多目标雷达观测场景下,雷达接收的混叠回波的个数通常少于目标的个数,各目标的微多普勒特征可能存在相关性。为此,提出了一种基于欠定盲分离的多目标回波微多普勒特征分离方法。该方法可以从少数原始混叠回波中分离出多个目标的微多普勒特征,对待分离的微多普勒特征限制性弱。通过数值仿真,证实了该方法的可行性。     

基于压缩感知的SAR图像目标识别

提出一种基于压缩感知的合成孔径雷达图像目标识别方法,将目标识别问题转化为稀疏表示的近似求解问题。该方法利用测试样本在全体训练样本基下的稀疏性,实现样本间的近似稀疏表示。通过考察稀疏系数主要集中于样本真实类别之上的分布特性,研究了稀疏系数本身对目标类别具有的可区分能力,最后基于稀疏系数的分布特性设计分类算法完成目标识别。基于MSTAR数据中三类目标的实验证明,与目前已有的几种典型方法相比,该方法可以取得更高的识别率,是一种有效的合成孔径雷达图像目标识别方法。     

雷达设备监控的实现

随着雷达站的增加,站内多种设备需要检查、维护,文中利用已建成的通信网络来实现雷达设备室各个台站设备的监控,保障了设备的安全稳定运行,可为各地民航建立安保监控系统提供参考。     

ISAR成像系统与技术发展综述

高分辨率雷达可以对非合作目标进行远距离二维成像,其在战略防御、反卫星、战术武器以及雷达天文学等方面都有重要的应用价值。文中首先介绍了国外典型的地基雷达、舰载雷达、机载雷达成像系统,接着阐述了各种逆合成孔径雷达(ISAR)运动补偿、成像技术以及不同ISAR成像技术的应用范围和发展现状。最后对雷达成像技术发展中应进一步研究的问题进行了展望。     

海面流场的三种雷达体制成像仿真

监测海面流场是微波遥感重要应用之一,它对民用和军用领域都有非常重要的意义。微波传感器主要包括早期的真实孔径雷达、高分辨率合成孔径雷达和新兴的双站合成孔径雷达。文中提出一种对海面弱流场和波浪进行真实孔径雷达/合成孔径雷达/双站合成孔径雷达成像的仿真方法。该方法根据给定的海面流场数据、海况条件和雷达参数,考虑倾斜、流体动力和速度聚束调制作用,并利用海面微波散射模型和雷达回波信号模型生成雷达仿真图像,得到的雷达图像可为后续的海洋目标检测等算法提供仿真数据源。     

基于知识辅助的MIMO雷达波形设计方法

该文针对雷达系统受到天线主瓣和副瓣杂波以及强干扰影响时性能下降问题,提出基于距离扩展目标和杂波先验信息的MIMO雷达波形设计方法。首先建立了目标函数,综合考虑了波束主瓣增益、旁瓣杂波抑制能力以及目标输出SCNR的改善性能;然后在优化问题求解中对约束条件进行松弛,使得波形矩阵空域和时域2维解耦合,从而实现空域波束形成和时域波形设计独立优化求解;其次利用L-BFGS算法设计恒模的发射波形矩阵,形成低副瓣的波束方向图和较深的强杂波抑制凹口,并基于目标输出SCNR最大化准则,利用迭代算法分步求解优化的主瓣发射波形和接收滤波器;最后通过电磁仿真的距离扩展目标数据验证所提算法的有效性。     

脉冲探地雷达小型化控制与采集系统设计

根据脉冲探地雷达低成本、高精度和小型化的要求,研制了一种基于微控制器的超宽带(UWB)探地雷达信号控制与数据采集系统。文中分析了延时式等效时间采样原理,阐述了系统总体结构,描述了触发脉冲生成电路和回波数据采集通道的工作原理和设计方法,给出了底层固件的开发流程以及系统软件功能。研制的高集成度嵌入式控制与采集系统,降低了探地雷达系统整体成本,提高了系统的实时性和可靠性。     

引入平台回波的相干两点源干扰技术研究

相干两点源干扰是针对单脉冲体制的雷达进行角度欺骗的一种有效的干扰方式。从相干两点源干扰应用于舰载环境下的数学模型入手,通过公式推导,建立通用的干扰数学模型;并以此为基础,选取几种模型中的典型参数进行仿真计算,并通过比较得到的仿真图像,从中得出最优的系统布站参数,为相关设计人士提供参考。